Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Mitchell Lazar, MD, PhD, Διευθυντής του Ινστιτούτου για το Διαβήτη, Παχυσαρκία και Μεταβολισμός στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας της Ιατρικής Σχολής, έχει χρησιμοποιήσει state-of-the-art γενετική τεχνολογία με χάρτη χιλιάδες θέσεις όπου ένα μοριακό "ρυθμιστής master" του λίπους-κυτταρική βιολογία είναι φωλιασμένο στο DNA για τον έλεγχο των γονιδίων στα κύτταρα αυτά.
Τα ευρήματα εμφανίζονται σε απευθείας σύνδεση αυτή την εβδομάδα στο Γονίδια & Ανάπτυξη.
Η διεθνής επιδημία της παχυσαρκίας οδηγεί σε μεγάλους κινδύνους για την υγεία, συμπεριλαμβανομένων των αυξημένων ποσοστών του διαβήτη, καρδιακές παθήσεις, και καρκίνο. Η παχυσαρκία προκαλείται από την αύξηση του αριθμού των λιποκυττάρων που αποθηκεύουν περισσότερο λίπος από το κανονικό. «Αυτή η έρευνα έχει τη δυνατότητα να οδηγήσει σε νέους τρόπους για να σκεφτεί για θεραπείες που αποσκοπούν στη μείωση του αριθμού των λιποκυττάρων ή αλλοίωσης λίπος λειτουργία των κυττάρων, με τρόπους που μειώνουν τις επιπλοκές της παχυσαρκίας», λέει ο Λαζάρ.
Το μόριο master ονομάζεται PPAR-γ, ένας ρυθμιστής γονίδιο που είναι και ο στόχος μιας μεγάλης κατηγορίας των αντιδιαβητικών φαρμάκων, που περιλαμβάνουν το Actos ® και το Avandia. PPAR-γ συνδέεται άμεσα με το DNA, που ρυθμίζουν την παραγωγή των πρωτεϊνών με τη στροφή γονίδια ή να απενεργοποιήσετε. Actos και Avandia είναι αποτελεσματική στη θεραπεία του διαβήτη, αλλά και τις παρενέργειές τους, τα οποία περιλαμβάνουν αύξηση βάρους, τους εμποδίζει από το να συνιστάται ως θεραπεία πρώτης γραμμής. Τα φάρμακα που συνδέονται με PPAR-γ στον πυρήνα των λιποκυττάρων, η οποία επηρεάζει την έκφραση πολλών γονιδίων, περίπου είκοσι εκ των οποίων ήταν παλαιότερα γνωστό.
Νέες μέθοδοι βιοπληροφορικής επιτρέπεται πρώτος συγγραφέας Martina Ι. Lefterova, υποψήφια διδάκτωρ στην Lazar εργαστήριο, για να ανακαλύψει περίπου 5.300 επιπλέον περιοχές που PPAR στόχους γάμμα σε λίπος στο DNA των κυττάρων. Ο όγκος των δεδομένων είναι τεράστια, και μπορεί να επιτρέψει επιπλέον πληροφορίες για το πώς ρυθμίζονται λίπος-κυττάρων γονίδια.
"Μέχρι τώρα, ψάχναμε τον τρόπο με τον PPAR-γ λειτουργεί ένα γονίδιο σε έναν χρόνο», λέει ο Λαζάρ. «Είναι σαν να ήμασταν ανταλλαγής κίνησης κατά τα κομμάτια ενός παζλ σε απομόνωση. Τώρα μπορούμε να δούμε την πλήρη εικόνα." Η ανάλυση των στοιχείων έχει ήδη οδηγήσει την ομάδα του Penn να κατανοήσουν πώς οι διαφορετικοί παράγοντες, μεταξύ των οποίων μία που ονομάζεται C / EBP, συνεργάζονται με PPAR gamma να εκπληρώσει τις λειτουργίες των κυττάρων λίπους.
Lefterova χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνολογία που ονομάζεται Chip on Chip ότι, στην πρώτη φάση του, χρησιμοποιεί ένα αντίσωμα να απομονώσουν τα τμήματα του DNA που συνδέονται με PPAR γάμμα. Στη συνέχεια, στο δεύτερο βήμα, ένα τσιπ μικροσυστοιχιών χρησιμοποιείται για να καθορίσει τις γενετικές αλληλουχίες του DNA απομονωμένο.
Η μείωση των ανεπιθύμητων ενεργειών που σχετίζονται με αντιδιαβητικά φάρμακα είναι το κύριο κλινικό στόχος αυτής της εργασίας. Οι κυριότερες παρενέργειες που σχετίζονται με τους μηχανισμούς αυτών των φαρμάκων είναι αύξηση του λίπους και την αύξηση της οίδημα, ή το νερό αύξηση του σωματικού βάρους, έτσι η κατανόηση ακριβώς πού και πώς αυτά τα φάρμακα επηρεάζουν ρυθμιστικές γονίδιο PPAR-γ όπως - αν σύνδεσης τους στο γάμα PPAR στροφές γονίδια ή off- -είναι σημαντικό.
"Θέλουμε να είμαστε σε θέση να καθορίσει ποια γονίδια που θέλουμε να επηρεάσουν σε μία περίπτωση, αλλά όχι το άλλο, προκειμένου να εξαλειφθούν οι ανεπιθύμητες παρενέργειες, αλλά διατηρεί τη θετική αντιδιαβητική αποτελέσματα», λέει ο Λαζάρ.